問答題

實(shí)時(shí)系統(tǒng)
博學(xué)公司承擔(dān)了一項(xiàng)嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)項(xiàng)目。該項(xiàng)目主要用于車載電子系統(tǒng)中監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)及燃油系統(tǒng)等系統(tǒng)工作狀況，并通過綜合儀表顯示給駕駛員。經(jīng)過多次與用戶溝通，形成以下技術(shù)要求：
（1）本項(xiàng)目的硬件平臺(tái)由主處理機(jī)模塊和多種接口模塊組成，底板采用標(biāo)準(zhǔn)VME總線（硬件結(jié)構(gòu)圖見圖12-8），具體硬件模塊配置如下：
①主處理機(jī)模塊（CPM）采用PowerPC755，主頻266MHz，配有SDRAM存儲(chǔ)器和FLASH存儲(chǔ)器；提供一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器；支持16級(jí)中斷和二級(jí)Cache。
②輸入輸出模塊（IOC）支持16路RS422接口信號(hào)，傳輸速率不低于115.2kbps，IOC模塊與CPM模塊的數(shù)據(jù)交換采用64KB雙端口存儲(chǔ)器。
③離散量接口模塊（DAM）支持64路開關(guān)型離散量輸入輸出接口；2路頻率量輸入；12位A/D轉(zhuǎn)換器和12位D/A轉(zhuǎn)換器。
④圖形處理模塊（GPM）用于顯示圖形，支持OpenGL標(biāo)準(zhǔn)接口軟件。
⑤MBI模塊主要提供1553B外總線接口，PSM為電源支持模塊。
（2）本項(xiàng)目軟件主要工作在CPM模塊中，完成對(duì)外部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、分析和相應(yīng)的控制，將監(jiān)視結(jié)果以圖形方式顯示給駕駛員。該系統(tǒng)的軟件主要包括外部接口驅(qū)動(dòng)軟件、VME數(shù)據(jù)傳輸軟件、處理軟件、圖形顯示和外總線（1553B）數(shù)據(jù)交換軟件。要求數(shù)據(jù)的采集必須確保每幀數(shù)據(jù)無丟失，并在本幀內(nèi)完成數(shù)據(jù)的處理工作，本幀信息顯示給駕駛員的時(shí)刻最晚不能超過下一幀。詳細(xì)的技術(shù)要求如下：
①16路RS422接口主要完成對(duì)汽車燃油系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和駕駛員命令的數(shù)據(jù)采集與控制。RS422數(shù)據(jù)傳輸格式將以32B為基本數(shù)據(jù)塊，分別以20ms、40ms、60ms、1s這4個(gè)不同周期交換數(shù)據(jù)。
②64路離散量數(shù)據(jù)主要監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)，要求每10ms采集一次，并在下一個(gè)10ms周期內(nèi)將發(fā)動(dòng)機(jī)狀況顯示到駕駛員座艙。
③多路模擬量數(shù)據(jù)主要采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油量及汽車的其他數(shù)據(jù)，為駕駛員監(jiān)控汽車狀態(tài)提供必要的量化數(shù)據(jù)。模擬量數(shù)據(jù)的刷新頻率為1s。
④外總線（1553B）主要完成該系統(tǒng)與汽車其他電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。
公司將本項(xiàng)目交給項(xiàng)目主管李工實(shí)施，要求李工按技術(shù)要求完成本項(xiàng)目的軟件設(shè)計(jì)工作，公司根據(jù)合同關(guān)于"數(shù)據(jù)的采集必須確保每幀數(shù)據(jù)無丟失，并在本幀內(nèi)完成數(shù)據(jù)的處理工作，本幀信息顯示給駕駛員的時(shí)刻最晚不能超過下一幀"的要求，提醒李工設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性問題。李工完成設(shè)計(jì)后，提交公司評(píng)審，會(huì)上就李工設(shè)計(jì)中存在的缺陷展開了激烈討論，最終達(dá)成一致。

如果CPM模塊中采用了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，請(qǐng)根據(jù)本項(xiàng)目的需求，用300字以內(nèi)的文字說明CPM模塊中數(shù)據(jù)采集任務(wù)應(yīng)如何劃分？系統(tǒng)對(duì)任務(wù)調(diào)度的最小調(diào)度周期如何計(jì)算？各個(gè)任務(wù)周期及優(yōu)先級(jí)如何定義？

參考答案： 根據(jù)本題第（2）條要求中對(duì)數(shù)據(jù)采集的技術(shù)要求，按照采集任務(wù)周期劃分，CPM模塊中的軟件應(yīng)劃分成：1個(gè)10ms任務(wù)、1個(gè)2...